{"id":80090,"date":"2024-01-14T13:14:27","date_gmt":"2024-01-14T13:14:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/aplicaciones-del-efecto-fotovoltaico\/"},"modified":"2024-01-16T20:21:50","modified_gmt":"2024-01-16T20:21:50","slug":"aplicaciones-del-efecto-fotovoltaico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/es\/aplicaciones-del-efecto-fotovoltaico\/","title":{"rendered":"Aplicaciones del efecto fotovoltaico"},"content":{"rendered":"

Aplicaciones del Efecto Fotovoltaico<\/h2>\n

En la mayor\u00eda de las aplicaciones fotovoltaicas, la radiaci\u00f3n proviene del sol, y los dispositivos se conocen como c\u00e9lulas solares. Actualmente, la energ\u00eda solar representa una de las fuentes de energ\u00eda m\u00e1s accesibles en el mercado. Esta puede suministrar electricidad a lugares sin conexi\u00f3n a la red el\u00e9ctrica. Las fuentes de energ\u00eda renovable est\u00e1n ganando popularidad debido a la disminuci\u00f3n en los costos de los m\u00f3dulos fotovoltaicos (PV) en los \u00faltimos cinco a\u00f1os y, en comparaci\u00f3n con otras fuentes de energ\u00eda, generan baja contaminaci\u00f3n.<\/p>\n

Fundamentos de las C\u00e9lulas Solares<\/h2>\n

Las c\u00e9lulas solares est\u00e1n hechas de materiales semiconductores. Una c\u00e9lula PV genera corriente continua (DC) a partir de estos semiconductores cuando son irradiados por fotones. Una c\u00e9lula solar de silicio de uni\u00f3n simple com\u00fan puede producir un voltaje m\u00e1ximo en circuito abierto de aproximadamente 0.5 a 0.6 voltios. Las c\u00e9lulas solares se suelen conectar en serie para crear un voltaje aditivo, y su conexi\u00f3n en paralelo produce una corriente mayor. Varios paneles solares fotovoltaicos integrados y orientados en un mismo plano constituyen un m\u00f3dulo o panel solar fotovoltaico. El voltaje en circuito abierto t\u00edpico de un panel solar de 300 vatios deber\u00eda ser alrededor de 39 voltios, y la corriente de cortocircuito deber\u00eda ser de 8.33 amperios en un \u00e1ngulo perfecto y bajo luz solar directa. Su vida \u00fatil puede alcanzar los 20-30 a\u00f1os.<\/p>\n

Efecto Fotovoltaico<\/h2>\n

El efecto fotovoltaico es un proceso fotoel\u00e9ctrico que genera voltaje o corriente el\u00e9ctrica en una c\u00e9lula fotovoltaica cuando se expone a la luz solar. En un dispositivo fotovoltaico, los fotones se convierten en electricidad. El proceso implica la generaci\u00f3n de portadores de carga por absorci\u00f3n de fotones, su separaci\u00f3n y transporte, y finalmente su recolecci\u00f3n en los electrodos.<\/p>\n

Absorci\u00f3n de Fotones<\/h3>\n

Primero, los fotones del sol impactan el panel solar y son absorbidos por materiales semiconductores. Su energ\u00eda se transfiere a un electr\u00f3n en la red cristalina. Si la energ\u00eda es superior a la energ\u00eda de enlace del electr\u00f3n, este se libera del enlace al la banda de conducci\u00f3n, donde puede moverse libremente dentro del semiconductor, generando pares electr\u00f3n-hueco.<\/p>\n

Separaci\u00f3n de Portadores de Carga<\/h3>\n

La c\u00e9lula solar m\u00e1s conocida est\u00e1 configurada como una uni\u00f3n p-n de gran \u00e1rea (estructura semiconductor con campo el\u00e9ctrico incorporado) hecha de silicio. Como simplificaci\u00f3n, se puede imaginar la uni\u00f3n directa de una capa de silicio tipo n con una capa de silicio tipo p. Debido a la configuraci\u00f3n de la uni\u00f3n p-n y los materiales de las c\u00e9lulas solares, los electrones solo pueden moverse en una direcci\u00f3n. La estructura electr\u00f3nica de los materiales es muy importante para que el proceso funcione, y a menudo se usa silicio incorporando peque\u00f1as cantidades de boro o f\u00f3sforo en diferentes capas. El campo empuja al electr\u00f3n hacia el lado n y el hueco hacia el lado p.<\/p>\n

Recolecci\u00f3n y Recombinaci\u00f3n de Carga<\/h3>\n

Los electrones que se crean en el lado tipo n, \u00abrecolectados\u00bb por la uni\u00f3n y arrastrados hacia el lado tipo n, pueden viajar a trav\u00e9s del cable, alimentar la carga y continuar a trav\u00e9s del cable hasta que alcanzan el contacto semiconductor-metal tipo p. Aqu\u00ed, se recombinan con un hueco que se cre\u00f3 como un par electr\u00f3n-hueco en el lado tipo p de la c\u00e9lula solar, o un hueco que fue arrastrado a trav\u00e9s de la uni\u00f3n desde el lado tipo n despu\u00e9s de ser creado all\u00ed. Un conjunto de c\u00e9lulas solares convierte la energ\u00eda solar en una cantidad utilizable de electricidad de corriente continua (DC). El voltaje medido es igual a la diferencia en los niveles cuasi Fermi de los portadores mayoritarios (electrones en la parte tipo n y huecos en la parte tipo p) en los dos terminales.<\/p>\n

\"Applications<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En la mayor\u00eda de las aplicaciones fotovoltaicas, la radiaci\u00f3n es luz solar y los dispositivos se denominan c\u00e9lulas solares. Hoy en d\u00eda, la energ\u00eda solar es una de las energ\u00edas m\u00e1s disponibles en el mercado.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1582,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-80090","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sin-categorizar","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"\nAplicaciones del efecto fotovoltaico<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"En la mayor\u00eda de las aplicaciones fotovoltaicas, la radiaci\u00f3n es luz solar y los dispositivos se denominan c\u00e9lulas solares. 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